华北油田油井腐蚀原因分析

针对油井腐蚀、结垢严重影响油田正常生产的问题.开展了腐蚀、结垢原因及机理分析研究。通过对不同断块不同油层200多口油井采出水离子、腐蚀结垢产物、腐蚀速率仿真计算以及油田生产中发现的腐蚀结垢实际情况的综合分析,认为:产出液含水量升高是产生油井腐蚀的直接原因。由于地层水偏酸性,游离CO_2,H_2S,HCO_3^-含量高,矿化度高,电化学反应强烈是腐蚀存在的机理;而产出液中Ca^(2+),Fe^(3+),Fe^(2+)及Mg^(2+)含量的不同是导致多油井结垢程度不一致的根本原因。为快速定性地明确油井腐蚀、结垢类型和结垢治理奠定了基础。

华北油田砂岩油藏的堵水实践

综述了针对地质构造复杂、油藏类型多、物性差异大、油井产能低的华北油田砂岩油藏研发并应用的3项成熟的油井堵水技术,介绍了堵水剂的组成、性质,堵水工艺、装备、配套措施及应用情况。这些堵水技术是:①单液法水玻璃堵水技术,使用于岔河集、晋45等砂岩油藏;②TDP-02交联聚合物凝胶分层堵水技术及各种堵水工艺管柱,使用于蒙古林砂岩油藏;③化学弹性隔板堵底水技术,使用于蒙古林砂岩油藏。展望了今后的发展的方向。

NR油田油井井筒腐蚀影响因素实验研究

针对NR油田油井井筒腐蚀日益严重的问题,展开了产出水对油井井筒腐蚀原因及影响因素实验研究。采用了静态挂片法,以典型井产出水为研究对象,系统研究产出水在不同腐蚀时间、pH值、CO_2浓度、H_2S浓度条件下对腐蚀速率的影响,应用正交实验研究这几种因素对腐蚀速率的影响程度。实验结果表明,腐蚀反应时间在24 h时腐蚀速率达到最大,超过24 h后随着时间延长腐蚀速率慢慢降低,当超过72 h时腐蚀速率基本不变。温度越高,产出水对挂片腐蚀越严重,挂片为均匀腐蚀,随温度逐渐升高,腐蚀产物由黄色变成黑色,棕红色的溶液中含有暗红色絮状沉淀;在65℃时,pH值越低的产出水对挂片腐蚀速率影响越大,产出水中H_2S浓度与CO_2浓度对挂片腐蚀速率影响相当,由正交实验确定了腐蚀速率影响程度大小顺序,依次为温度、pH值、H_2S浓度、CO_2浓度,与单因素影响实验结果一致。

沁水盆地南部高煤阶煤层气井排采工艺研究与实践

中国石油华北油田公司在沁水盆地南部进行高煤阶煤层气开发5年来,已实现年外输气量4×108 m3,排采工艺和技术取得了一定成效。但是,目前还存在对该区煤储层认识不深入,没有成熟的排采技术可以借鉴,井底流压与产气量、产水量的关系认识不清,缺乏专用排采工具等问题。为此,开展了气、水、煤粉多相流动态变化对煤储层的敏感性研究,揭示出了不同开发方式下的煤层气排采规律,并制订出相应的排采技术规范——"五段三压"法(排水段、憋压段、控压段、高产稳产段和衰竭段;井底流压、解吸压力、地层压力);研发配套的排采工具,形成了拥有自主知识产权的平稳、高效、低成本的煤层气井排采技术系列——排采设备及工艺优化技术、内置防砂管技术和煤层气井智能控制技术;深化产气规律认识,建立了半定量科学排采工作制度,从而降低了对煤储层的伤害,提高了单井产气量。该工艺为沁水盆地南部煤层气田樊庄、郑庄区块15×108 m3煤层气产能建设提供了技术支撑。

延迟破胶及强制裂缝闭合技术的研究及应用

采用延迟破胶技术,在压裂施工过程中加入不同浓度的胶囊破胶剂,利用它的延缓释放特性,使植物胶压裂液耐温、耐剪切稳定性增强,并且可以在不造成压裂液的流变性、滤失性和携砂性等过早丧失的前提下高浓度使用胶囊破胶剂。该技术与常规破胶技术相比,延缓释放率达50%,能更有效地清除液体残渣,减少压裂液对储层的伤害。同时由于有延缓破胶的特性,放喷采用相应的措施,可以降低支撑剂沉降速度,形成较好的沉砂剖面,提供高的裂缝导流能力,并且可以降低滤饼和压裂液残渣的伤害。

低碳微合金钢抗CO2／H2S腐蚀性能研究

针对用于可膨胀套管的低碳微合金钢CO2/H2S腐蚀问题,采用电极化实验、失重法及SEM等方法和手段对低碳微合金钢分别在单一H2S(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1∶1(pH=2.9)、CO2/H2S流量比为1∶1(pH=5.3)条件下的腐蚀行为和规律进行研究。结果表明:低碳微合金钢在单一H2S条件下,生成了铁的硫化物,使腐蚀速率高;在有CO2存在的情况下,由于CO2吸附在钢材表面,形成致密的吸附膜,提高了自腐蚀电位,减缓了CO2/H2S的腐蚀速率;由于组织不均匀及MnS的偏析,造成腐蚀后试样表面不平整,腐蚀产物膜存在微裂纹,pH值越低,腐蚀后试样表面越不平整,裂纹越明显,腐蚀越严重。

油气田水合物形成机理及抑制剂的研究进展

通过介绍水合物的结构、形成机理及形成这种物质所带来的弊端,指出了研究合理的水合物抑制剂,在油气田发展环境保护中具有重要的理论和现实意义。同时根据水合物生成条件及主要防治措施,针对现有水合物抑制剂的种类及应用特点,提出了油气田水合物抑制剂研究的发展方向。

二连边际油田压裂改造选井方法

在总结多年来二连边际油田压裂效果的基础上,建立了一套各种影响因素与压后采油指数的相关分析方法,依此提出了压裂选井标准和压裂目标区块。实践认为,这套压裂选井方法是行之有效的,能够正确指导压裂设计,提高压裂施工成功率。

深度开发高含水油田提高采收率问题的探讨

随着石油资源的需求量不断增加,如何提高油田采收率成为社会共同关注的问题。高含水油田是石油勘探开发中所面临的重要问题,呈现出地质环境复杂、油藏分散、采收难度大等问题,常规的勘探开采技术无法满足需要,因此结合高含水油田的特征,展开深度开发技术方面的研究,这是未来解决石油资源市场供给的重要手段。本文以下针对高含水油田开发中存在的问题进行分析,提出有效地采收策略。

抽油机井杆管偏磨可视化仿真方法研究

针对油田现场杆管偏磨严重且缺少偏磨可视化仿真系统的现状,设计了一套抽油机井杆管偏磨可视化仿真系统,实现了井眼轨迹、油管的静态可视化仿真以及抽油杆运动状态、杆管接触状态的动态可视化仿真。采用反求三次B样条曲线控制多边形顶点的方法对井眼轨迹曲线进行了重构;提出了等分衔接圆面法解决以任意三维井眼轨迹作为轴线的油管透明及半剖显示问题;采用实时偏磨点与井眼轨迹数据点相结合的方法,实现了抽油杆动态变形及杆管接触状态可视化仿真功能。通过华北油田现场实际验证,能够清晰地显示杆管偏磨的位置及状态,为抽油机井的杆管偏磨诊断及治理提供了依据。

致密油藏开发的配套工艺

致密油藏开发时将单井计量前移至井口,利用油井功图计量技术数据传输路径,实现井、管线及站场生产参数自动采集、监控以及井场视频图像监控,实现无人值守,取消计量站;在建井时期应用橇装化集成装置,处理钻井液、压裂液等,完井后搬至下一口井或下一集中生产站点,缩短地面建设周期,减少占地面积;在集输流程中应用高效混输泵,配套实现串接集输工艺;在联合站或接转站使用高效油气水分离处理、加热设备,可以充分降低能耗、节约投资。

高盐度气田废水处理试验研究

以某污水厂好氧污泥为接种污泥，半软性纤维填料为载体，采用逐步提高盐度和有机负荷的方法对生物膜进行耐盐性和高有机负荷驯化。结果表明：经过一段时间驯化所得异养生物膜能够适应高盐度和高有机负荷的环境；生物膜对环境盐度变化的适应性有一定的波动；生物膜对有机物的降解能力随系统有机负荷增大而降低，连续进水、出水不回流且流量为0．292L／h，HRT为24h条件下，COD去除率最后保持在65％左右；COD去除率达到65％的时间与系统有机负荷呈线性正相关，相关系数为0．9112；驯化后耐盐微生物对温度和酸碱度不敏感，最佳生长温度为23℃，pH值为7～8。

以采油优先的一体化设计与应用

钻井、完井、采油是石油勘探开发过程中的重要组成部分。提出了以采油优先的一体化设计模式的理念,在钻井工艺设计之初就考虑井身剖面对后期完井、采油的影响,建立钻井服务于采油的设计理念,改变完井工艺与举升工艺的被动设计状态,实现对油井全生命周期的过程化管理。在分析钻井井身剖面对后期采油影响因素的基础上,利用层次分析法和模糊评判理论,建立抽油机井井身剖面评价指标体系,优选出最佳的井眼设计轨迹。通过现场应用表明,以采油优先的一体化设计模式,极大地改善了后期采油管理的不利局面,为油田长期有效开发提供了借鉴。

乳化油溶性树脂选择性堵调剂的研究与应用

针对油井开发中油、水层交错,工艺上无法确保油层和水层分隔开的问题,开发研制了乳化油溶性树脂选择性堵调剂。这种调堵剂可与任意比例的水混溶,具有良好的流动性,容易注入地层,进入地层后油溶性树脂颗粒产生聚集形成团状物堵塞所占的空间,或附着于岩石表面,改变岩石表面的润湿性,形成对水流的机械堵塞,实现减少产水增产原油之目的。实验结果表明,采用25%的乳化油溶性树脂选择性堵调剂,可使不同渗透率岩心的突破压力平均提高10倍以上,对砂岩岩心的封堵率达到93%,该体系具有油溶水不溶特性,所以注入油层后具有自选择性。通过6井次砂岩油藏和1井次灰岩油藏矿场应用,获得了显著的增油减水效果,为油田开采过程中的层内堵水提供了新的技术手段。

岔河集油田地面集油系统简化技术及应用

岔河集油田是已经开发30年的老油田,地面集油系统庞大,且一直沿用传统的三管伴热集油工艺。油田进入开发后期的高含水阶段,地面集油系统表现出能耗高、维护费用高、安全隐患多、管理难度大等突出问题。由于岔河集油田原油凝固点高、蜡含量高,单井产液量低,集油距离长,地面生产环境复杂,因此,实施简化重组的难度很大。根据岔河集油田的原油物性和生产特点,在先导试验取得成功的基础上,研究应用了单管集油、支环状掺水、功图算产、产量标定等简化配套技术,通过整体设计、分步实施,实现了全油田地面集油系统由"三级布站"简化为"一级半布站",并取得了显著的技术经济效果。

无污染洗井液的研究与应用

为解决油井热洗时洗井介质污染地层,及产量不能及时恢复的问题。在分析洗井对地层伤害机理的基础上,应用含有一定数量硫酸基和环氧基的兼具阴离子和非离子表面活性剂双重性质的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠,与极少量的碳氟、硅氟表面活性剂复配得到了一种起泡性能很好的无污染洗井液。室内评价表明,该洗井液能明显降低油水表面张力,从而增强清洗能力。现场应用表明,采用该洗井液可以实现不压井洗井,油井热洗后产量恢复期明显缩短,华北油田应用300余井次,油井热洗后产量恢复期平均缩短48.6%,年增油超过2 600 t,具有很高的推广应用价值。

提高微生物驱油效果的物模试验研究

微生物驱油技术已在我国陆上砂岩油田的开发中得到了应用并取得了良好效果。但是由于砂岩油藏构造的非均质性 ,造成所注入的微生物驱油剂沿着含油饱和度相对较低的高渗透孔隙突进 ,使微生物驱油技术的作用得不到充分的发挥 ,因此 ,为了使有限度的微生物驱油技术获取最大的经济效益 ,文中依据微生物驱油技术的矿场应用状况 ,在室内进行了注水井调剖与微生物菌液驱油的调驱联作技术研究 ,并在机理分析的基础上通过物模试验加以了论证 ,物模试验表明 ,调剖与微生物驱油技术的联作 ,不仅可有效的提高油藏的采收率 ,而且还能明显提高有限度驱油的增产油量 ,这一技术也将会成为二次采油向三次采油过度的技术先导 。

基于三维井眼轨迹的内衬管防偏磨技术研究

高密度聚乙烯内衬油管既有塑料管耐磨性和耐腐蚀的特点,又具有钢质油管的机械强度,在杆管防偏磨方面取得了良好的应用效果。在充分考虑井斜数据的基础上,通过对杆管三维力学模型的研究,计算全井段杆管之间摩擦力的分布,据此设计出一套基于井眼轨迹的防偏磨内衬管的添加方案,并对添加内衬管后的杆柱组合进行受力分析及三维可视化显示,将所得结果与现场实际数据进行对比验证。该技术为内衬管防偏磨工艺的现场应用提供一定的理论指导。

国产的多极子阵列声波测井仪(MPAL)在油田开发生产中的应用

本文对国产的多极子阵列声波测井(MPAL)资料进行了分析,验证了仪器有较好的稳定性,测试结果表明:硬地层的纵波、横波、斯通利波波形清楚,幅度变化正常;通过其在岩性识别、裂缝识别、气层识别、岩石机械特性分析及各向异性的应用进行研究,能够较为准确地求取地层的纵波、横波、斯通利波的声波时差及幅度和衰减曲线,计算岩石力学参数,并进行地层各向异性评价。

二连边际油田开采技术

二连边际油田具有断块小、物性差、单井产能低的开发特点 ,本着降本增效的原则 ,应用了高孔密射孔、优化举升方式、撬装设备注水、压裂投产等一系列工艺技术 ,取得了较好的效果。针对二连边际油田开发以来暴露的主要问题 ,提出了一些技术及管理对策 。